工业可燃气体爆炸极限及其计算

可燃气体的燃烧、爆炸是最严重的灾害性事故。最近几年，我国城市天然气及煤矿瓦斯爆炸重特大事故频频发生，给国家财产和人民生命造成了巨大损失，直接影响着我国经济、社会的可持续发展。实践表明，确定爆炸危险性气体的爆炸极限，提前预防是防止该类事故的基本前提。文中系统评述了可燃气体爆炸极限的各种计算方法及其适用范围，期望为相关技术人员提供可靠的计算方法，减少我国工业生产中爆炸性灾害事故。     

海洋平台气体泄漏爆炸对结构的作用分析

结合气体爆炸的特点,考虑和计算影响气体爆炸的几个主要因素,考察在海上天然气开发工程中,必须天然气泄漏点火后,燃烧爆炸的发展过程及产生的相应荷载作用,进而做了平台舱室爆炸荷载发生破损的变形分析,采用能量法建立了板的桡度公式,计算结果与试验结果比较吻合,为油气田定量风险评估及事件升级分析奠定了基础。     

石油天然气生产储运中灭火作战技术运用及研究

石油天然气是我国重要的能源,石油天然气在生产和储运过程中发生火灾具有火情复杂,燃烧蔓延速度快,爆炸后出现立体大面积多点燃烧,且温度高,容易复燃和多次爆炸等特点。     

气体钻井井下燃爆分析

与常规钻井相比,气体钻井在提高机械钻速、发现和保护油气藏等方面优势明显,由于负压钻进时,地层流体极易进入井筒,地层产出的可燃气体和氧气混合后具有燃烧、爆炸的潜在危险,容易发生严重的灾害性事故,在气体钻井应用中往往需要充分预测和评估钻遇气层的危险程度并提前采取应对措施。结合气体钻井实际施工情况,简要介绍了气体钻井过程中井下燃爆方面的研究进展,分析了气体钻井过程中可燃气体发生燃爆的条件。并从混合可燃气体组成、温度、压力,以及惰性气体含量等几个方面,展开论述了爆炸极限的主要影响因素。依据经验公式计算了某井气体钻井过程中可燃气体爆炸极限的变化情况,得出可燃气体下限值随井深增加略有减小,可燃气体上限值随井深增加明显增大的结论。结合该井实际施工情况,验证了计算的可靠性,可以看出氮气钻井过程中的氧含量安全范围很窄（2.43%4.20%）。     

重庆气矿“三高”气井气体检测仪配置使用现状及对策研究

在天然气生产过程中，天然气泄漏是引发人员中毒、火灾、爆炸事故的主要因素，而对天然气生产场所进行有毒、有害气体检测，是防止因天然气泄漏而导致二次事故或次生事故产生的主要方法。本文针对重庆气矿“三高”气井的特点，通过分析天然气生产场站气体检测仪配置使用现状和故障原因．提出了相应的气体检测仪安全配置对策。     

可燃气体燃烧和阻燃流场的光谱测量技术研究

在可燃预混气体爆燃过程中,会产生大量的短链自由基,如CH、OH等,而自由基的变化更能代表化学反应的过程,自由基自发光都有其对应的谱线分布,特征谱线包含了丰富的参数信息,利用特征谱线可对燃烧流场某些参数进行诊断和定量测量。本文设置了一套典型的自由基/自发光拍摄和阻爆测量系统,通过典型自由基荧光成像来研究可燃气体爆炸微观研究,依靠同步技术实现阻燃剂的喷射从而实现对对瓦斯爆炸的抑制作用。     

可燃性气体临界燃烧爆炸的非平衡统计模型

本文给出了一个模拟可燃性气体燃烧反应的自催化非平衡统计模型,该模型能够基本描述可燃性气体稳定燃烧和失稳爆作的反应过程.引用对该模型稳定性分析的结论,具体分析了该模型稳定燃烧和爆炸转换的临界条件和两种特例,并讨论了其临界爆炸机理.     

减缓全球气候变暖的新途径

因人类对化石燃料的大量燃烧,致使大气中产生了过量的温室气体CO2,导致全球气候变暖,海平面上升.为了避免温室效应可能给人类带来的灾害,应控制CO2向大气中的过量排放.减少和控制CO2在大气中过量聚集的一种新途径是将工业产生的CO2封存于地质建造中.最适宜CO2封存的地质建造是油气田废弃的或正在生产的储油气层、煤田中的不可采煤层和深层多孔隙含盐建造.人类在石油和天然气生产方面的经验是CO2封存技术和机理研究的有益基础.     

含相变压力振荡改进算法及其验证

压力振荡制冷技术广泛应用在天然气等含湿气体冷凝分离系统中.当含湿气体含有水蒸气等极性物质时,热力学计算需要考虑介质真实气体效应.利用CPA气体状态方程对湿空气凝结蒸发模型进行改进,并搭建了实验平台进行验证.结果表明:经CPA气体状态方程改进后的数值模型相较于理想气体模型可以更为准确地描述水蒸气的凝结和蒸发行为,为含湿天然气制冷提供了理论基础.随着高压入口饱和湿空气压力从0.2 MPa升至0.4 MPa,两种模型计算得到的制冷效率差距逐渐增大;与实验数据相比,改进后的数值模型的计算结果相较于理想气体模型更为准确,变化趋势也更为符合.在此基础上,利用改进后的数值模型对水蒸气在压力振荡制冷过程中的液化率进行计算,为含湿天然气制冷后的气液分离过程提供了设计依据.     

FLACS在受限空间可燃气体爆炸传播研究中的应用

天然气爆炸严重危害社会稳定和市民的生命财产安全,管道内天然气爆炸特性的研究对企业的安全生产和社会稳定具有重要意义。本文基于受限空间可燃气体爆炸传播的特点和机理,系统介绍专业爆炸分析数值模拟软件FLACS的功能,并探讨其在球状、管状、罐状空间内可燃气体爆炸事故中的应用,总结FLACS软件的优势和发展前景,为天然气产业安全与发展提供了理论支持。     

如何预防燃气火灾

随着经济的发展，人们的生活水平不断提高，方便、洁净的气体能源越来越受到人们的青睐。这些经常用作气源的煤气、天然气、液化石油气、沼气等均属于易燃易爆气体，在使用中如有泄漏，极易发生火灾爆炸事故。为此，提醒大家在使用燃气时注意以下几点：     

室内受限空间中掺氢天然气爆炸模拟

将氢气掺入天然气中形成掺氢天然气,并利用现有天然气管道或管网进行输送被认为是大规模输氢的有效方式。由于氢气的最小点火能量远低于天然气、最低爆炸极限小于天然气,因此掺氢天然气泄漏后更容易发生爆炸事故,造成严重事故后果。本文采用FLACS软件研究了室内受限空间中的掺氢天然气爆炸事故,分析了掺氢比、打火点位置、计算区域是否开放和燃烧程度四种因素对掺氢天然气爆炸事故特征和演化规律的影响。结果表明,掺氢比越大,掺氢天然气爆炸发生时间越早;距离打火点越近的位置在爆炸过程中温度和超压越先开始变化;受限空间掺氢天然气爆炸的威力远大于开放空间掺氢天然气爆炸;燃烧当量比越高,爆炸威力越强。     

GIS的LPG储罐爆炸后果模拟及应急处置

为以可视化手段向应急人员提供液化石油气(Liquefied petroleum Gas,LPG)储罐燃烧、爆炸事故处置辅助决策信息,通过研究基于TNO多能法的LPG储罐爆炸后果模拟方法,结合地理信息系统(Geographic Information System,GIS)对事故后果进行仿真分析和评估.研究表明:将事故后果模拟与GIS系统进行集成,可提供有效的爆炸灾害危险区域评估、资源空间统计分析、救援路径规划等辅助决策信息,可为LPG储罐火灾爆炸事故的科学处置提供定性、定量化的技术支撑.     

北票矿区地表可燃气体泄露灾害治理

针对北票矿区地表可燃气体泄漏导致村民窒息、中毒及明火爆炸等多起人身伤亡事故,通过分析矿井开采对可燃气体泄漏的影响及可燃气体泄漏的特征,并对地面矿区周边242个可燃气泄漏点进行定期观测,在观测分析的基础上,将灾害区划分为Ⅰ-Ⅳ级,对矿区地表可燃气体泄漏程度进行了定量判断,并结合实际提出了针对性的灾害综合治理方案.该方案对矿区地表可燃气体泄漏综合治理,改善矿区生态地质环境具有一定的参考价值和指导意义.     

化学危险品泄露及火灾处置对策

化学危险品是指具有易燃、易爆、腐蚀、毒害、放射性等危险性质,并在一定条件下能引起燃烧、爆炸和导致人体灼伤、死亡等事故的化学品及放射性物品。化学危险品在生产、使用、储运过程中极易发生泄漏、爆炸或燃烧,造成众多人员伤亡和较大社会影响以及严重环境污染。因此,怎样处置化学危险品的泄漏及火灾成为当今消防工作的重中之重。     

城市天然气置换焦炉煤气低压混烧技术研究

结合天然气置换过程中涉及的用户停气、低压放散、工作量大等实际问题,对焦炉煤气与天然气的燃烧速度和气体流速进行了理论计算及燃烧试验,得出了在一定压力范围内焦炉煤气与天然气低压混烧技术。     

天然气管道投产置换过程模拟实验研究

投产置换是天然气管道建成后投入运行的一个关键环节,为确保置换过程的安全性,对置换过程中气体的混合规律进行了研究.根据二元体系气体紊流扩散原理,在实验室内构建了天然气管道投产置换过程的模拟实验系统.利用该实验系统,分别对不同流速、不同背压下管道内气体的扩散过程进行模拟试验,获得了置换过程中受流速和背压影响的天然气与氮气、氮气与空气的扩散规律,为管道投产置换合理确定氮气用量提供了理论依据.     

N2、CO2和H2 O稀释对天然气层流燃烧速度的影响

利用CHEMKIN PRO软件分别探究了在标准大气压、393 K条件下, N_2、CO_2和H_2O三种稀释成分对天然气层流燃烧速度的影响规律,并进行了化学动力学分析.结果表明,天然气的层流燃烧速度随稀释气掺混量的增大逐渐降低,其中CO_2对层流燃烧速度的影响最为显著.自由基OH、H和O的浓度随稀释气掺混量的增大而逐渐减小,并且,天然气层流燃烧速度与OH和H的浓度之和密切相关.此外,通过设计几种虚拟成分分离了稀释气对天然气层流燃烧速度影响的物理效应(包括稀释效应与吸热效应)与化学效应,结果显示,稀释气体主要通过吸热效应对天然气的层流燃烧速度产生影响.在不考虑NO_x生成情况下,N_2影响天然气层流燃烧速度的主要方式是稀释与吸热;CO_2的化学效应随着稀释比增大逐渐减小,稀释与吸热效应则有所增强;不同稀释比下,H_2O的三种效应贡献率基本不变.     

对可燃气体报警器的计量检定的一些探讨

在我们日常生活、生产过程中，经常会与可燃气体接触，为了防火灾、爆炸于未然，我们需要在作业环境中安装可燃气体报警器，以此来防止危险事件发生。由于环境或者是质量的原因，我们需要对报警器进行定期的检测，以此来消除安全隐患，本文从检测方法技术，与行政两个方面对可燃气体报警器的计量检定进行了一些探讨。     

甲烷煤尘爆轰参数计算及实验研究

为研究甲烷煤尘爆轰过程中气固两相耦合效应及量化关系.采用理论分析和实验的方法,计算了不同体积分数的甲烷、不同质量浓度的煤尘及甲烷煤尘混合物在燃烧、爆轰过程中爆压和爆速等重要参数.理论分析揭示了燃烧波、爆轰波的传播特征,爆炸实验验证了燃烧波和爆轰波传播规律.研究结果表明:甲烷的燃烧加速煤的热解,煤粉挥发份析出较快;初始阶段甲烷气体的反应速度快,压力上升速率快;煤在高温下快速热解出可燃气体,并发生闪燃;因此,甲烷煤尘混合物爆轰比单一的气相、固相爆轰的分析和测试困难的多.该研究成果对于煤矿安全生产防治抑爆技术等应用具有参考价值.